Panspermia
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La panspermia (o exogenesi o esogenesi) è una teoria scientifica che suggerisce che i semi della vita (nel senso di cellule viventi in stato di quiescenza nello spazio e che, una volta su di un pianeta, si risveglino e riproducano) siano sparsi per l'Universo, e che la vita sulla Terra sia iniziata con l'arrivo di detti semi e il loro sviluppo. È implicito quindi che ciò possa accadere anche su molti altri pianeti. Per estensione, semi si potrebbero considerare anche semplici molecole organiche.
La teoria ha le sue origini nelle idee di Anassagora, un filosofo greco, e si è rivitalizzata a partire dall'Ottocento con Lord Kelvin, il fisico Hermann von Helmholtz, e nei primi decenni del Novecento il chimico e premio Nobel svedese Svante Arrhenius, mentre nell'ultimo quarto del XX secolo il testimone è passato agli astronomi Fred Hoyle e Chandra Wickramasinghe. Nel primo decennio del XXI secolo la teoria ha ricevuto alcune conferme sperimentali nel ritrovamento, da parte della sonda Stardust, di tracce di ammine e lunghe catene carboniose nei materiali raccolti dalla cometa Wild 2.
- « Una volta che tutti i nostri tentativi di ottenere materia vivente da materia inanimata risultino vani, a me pare rientri in una procedura scientifica pienamente corretta il domandarsi se la vita abbia in realtà mai avuto un'origine, se non sia vecchia quanto la materia stessa, e se le spore non possano essere state trasportate da un pianeta all'altro ed abbiano attecchito laddove abbiano trovato terreno fertile. »
Hermann von Helmholtz
- « La materia morta non può animarsi senza l'intervento di materia viva preesistente. Questo mi pare un insegnamento della scienza tanto sicuro quanto la legge di gravitazione. »
Sir William Thomson (Lord Kelvin)
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Il contributo di Hoyle & Wickramasinghe
Nell'ultimo quarto del XX secolo uno dei più famosi sostenitori di quest'ipotesi è stato l'astronomo britannico Fred Hoyle assieme al suo ex allievo Chandra Wickramasinghe. I due scienziati in prima battuta non intendevano provare che la vita era giunta dallo spazio. Erano astronomi e non biologi, e stavano cercando di identificare la composizione della polvere interstellare analizzando lo spettro della luce che da loro proviene. Quando si cimentarono su questo problema, nel 1960, la teoria accettata prevedeva che lo spettro di estinzione della luce potesse essere adeguatamente spiegato con l'esistenza di grani di grafite; la insoddisfacente corrispondenza tra gli spettri teorici e quelli effettivamente osservati, spinsero Hoyle e Wickramasinghe a cercare altre soluzioni impiegando molecole più strettamente legate alla biologia. Nel 1968 nella polvere interstellare vennero identificate molecole policicliche aromatiche. Nel 1972 si consolidò la evidenza della presenza di porfirina, mentre nel 1974 Wickramasinghe dimostrò che nello spazio sono presenti polimeri organici complessi, specificatamente poliformaldeide. Queste molecole sono strettamente collegate alla cellulosa, molto abbondante in biologia. Dalla metà degli anni 70 Hoyle e Wickramasinghe si convinsero che i polimeri organici costituissero una parte importante della polvere interstellare e, sebbene ai tempi questa opinione fosse considerata al limite della fantasia, al giorno d'oggi viene generalmente accettata. Ma Hoyle & Wickramasinghe si spinsero oltre: nel tentare di spiegare una peculiarità dello spettro di luce proveniente dalle nubi interstellari, conclusero che essa potesse essere spiegata solo ipotizzando particelle di polvere cave di opportuno diametro. Provarono di tutto senza ottenere risultati soddisfacenti fino a che, nel 1979 impiegarono per le loro simulazioni, batteri essiccati, che rifrangono la luce come sfere cave e irregolari. Ottennero una corrispondenza pressoché perfetta, ed essendo scienziati sufficientemente scevri da preconcetti, ne conclusero che i grani di polvere componenti le nubi interstellari potessero effettivamente essere batteri essiccati e congelati . Questa conclusione rimane a tutt’oggi fortemente criticata: ed in tal senso non ha aiutato la fama di scienziato controverso che Hoyle porta con se a causa delle sue convinzioni cosmologiche: se in astrofisica è a lui, assieme a William Fowler ed ai coniugi Burbidge, che si deve la messa a punto della teoria che spiega la genesi degli elementi pesanti all'interno delle stelle per mezzo di reazioni termonucleari, in cosmologia la sua idea di universo in espansione ma infinito, lo stato stazionario è attualmente poco considerata dalla comunità scientifica, in quanto apparentemente non consistente con alcune osservazioni; per questo motivo nell'ultimo decennio del XX secolo Hoyle, assieme a Geoffrey Burbidge e Jayant Narlikar, ha rielaborato la sua vecchia teoria, proponendone una nuova, lo stato quasi stazionario. Questa immagine di cosmologo controverso, unitamente al successo avuto come scrittore di romanzi di fantascienza ("A come Andromeda", "La nuvola nera"), ha dato il diritto ad alcuni suoi detrattori, di dipingerlo ingiustificatamente come più bravo a far lavorare la fantasia che non ad elaborare rigorose teorie scientifiche. Fortunatamente la imponente documentazione scientifica lasciata dallo scienziato britannico rimane a testimoniare l'esatto contrario.
Prove e meccanismi
Esistono alcune evidenze che suggeriscono che i batteri possono sopravvivere per lunghi periodi di tempo anche nello spazio profondo (e potrebbero quindi essere il meccanismo della panspermia). Studi recenti condotti in India hanno trovato batteri nell'atmosfera terrestre ad altezze maggiori di 40 km, dove il loro mescolamento con gli strati più bassi dell'atmosfera è improbabile. Batteri Streptococco mitus, che sono stati portati accidentalmente sulla Luna dalla sonda spaziale Surveyor 3 nel 1967, potevano essere facilmente rinviviti dopo essere stati portati di nuovo sulla Terra, dopo 31 mesi.
Una conseguenza della panspermia è che la vita, in tutto l'Universo, dovrebbe avere una biochimica sorprendentemente simile, perché deriverebbe dagli stessi organismi ancestrali. Perciò che i batteri ad alta quota abbiano una biochimica molto simile a quelli terrestri non prova né l'una né l'altra ipotesi. Questa conseguenza non può essere verificata fino a che non verrà trovata la vita su un altro pianeta.
Un'altra obiezione alla panspermia è che i batteri non sopravviverebbero alle immense forze e all'intenso calore di un impatto contro la Terra. Non sono state raggiunte conclusioni (positive o negative) su questo punto.
Evidenze che suggeriscono dati in favore della panspermia:
- la comparsa molto rapida della vita sulla Terra mostrata dai fossili: la prima evidenza di vita sono fossili di stromatoliti, aggregati di batteri, datati a 3,8 miliardi di anni. Solo 500 milioni di anni dopo la formazione delle rocce più antiche conosciute. Secondo alcuni modelli di formazione planetaria, è quasi troppo presto perché la Terra si sia sufficientemente raffreddata da poter ospitare acqua liquida.
- Batteri ed organismi più complessi sono stati trovati in ambienti più estremi di quanto si credesse possibile: per esempio nelle fumarole abissali. Alcuni batteri estremofili vivono a temperature superiori a 100° C, altri in ambienti molto caustici.
- Batteri che non usano la fotosintesi per generare energia. In particolare, i batteri endolitici che usano la chemiosintesi, trovati all'interno delle rocce e in laghi sotterranei.
- Batteri semi-dormienti trovati in carote di ghiaccio prese più di un chilometro sotto la superficie dell'antartide, che mostrano come dei batteri potrebbero sopravvivere su corpi ghiacciati come le comete.
- I risultati ambigui dei test biologici delle sonde Viking. Questi test furono svolti per trovare i risultati del metabolismo di eventuali batteri marziani, alimentando campioni di suolo con gas radioattivo (per marcare i risultati del metabolismo), e confrontandoli con altri campioni di suolo riscaldati a temperature molto alte, che avrebbero ucciso ogni forma di vita. I test mostrarono attività che poteva essere indizio di vita, ma l'interpretazione ufficiale della NASA fu che gli effetti erano di tipo chimico piuttosto che biologico, e furono attribuiti ad un'elevata reattività del suolo marziano.
- La scoperta della glicina (l'amminoacido più semplice), a quanto pare formatasi spontaneamente, in nubi interstellari.
- L'analisi della meteorite conosciuta come ALH 84001, in genere ritenuta originantesi da Marte, ha rivelato la presenza di artefatti forse causati da batteri marziani. Questa interpretazione è stata oggetto di aspre discussioni.
Alcuni considerano la panspermia come una risposta a coloro che sostengono che sia impossibile che la vita si origini spontaneamente. La panspermia però non risolve il problema, semplicemente lo sposta più indietro nello spazio e nel tempo. Alcuni estendono la panspermia per sostenere che la vita non si è mai evoluta da molecole inorganiche, ma è invece esistita per tutto il tempo in cui sono esistite queste ultime.
Panspermia guidata (o Panspermia diretta)
Un altro famoso proponente della panspermia è Francis Crick, vincitore di un premio Nobel per aver scoperto la struttura del DNA, che assieme a Leslie Orgel ha proposto la teoria della panspermia guidata nel 1973. In questa teoria i semi della vita sono sparsi intenzionalmente da una civiltà extraterrestre avanzata. Crick argomenta che piccoli granelli contententi DNA sparati in tutte le direzioni rappresentano la strategia migliore e di minor costo per "seminare" la vita sui pianeti vicini. Una tale strategia potrebbe essere stata impiegata da civiltà che stavano per essere distrutte, o che speravano di terraformare i pianeti vicini per poi colonizzarli. Una conferma della panspermia guidata è data da Zecharia Sitchin, che ha tratto dalla letteratura sumera le prove del fatto che fu un pianeta del Sistema Solare (Nibiru) a creare la Luna (vedi teoria dell'impatto gigante) e a seminare la vita sulla Terra (non intenzionalmente però).
Esogenesi
In esobiologia, l'esogenesi è l'ipotesi secondo cui l'origine della vita è avvenuta da qualche parte nell’universo, e solo in un secondo momento ha raggiunto la Terra. Si tratta di un'ipotesi meno estrema della panspermia; questo secondo termine, tuttavia, è più conosciuto e pertanto è spesso usato, meno propriamente, in luogo di exogenesi.
Nelle comete si è potuto osservare che sono presenti composti organici alquanto complessi ed amminoacidi sono stati ritrovati nelle meteoriti; perciò è logico pensare che i componenti base per la formazione della vita si siano formati fuori della Terra (consegna esogena) e qui arrivati, e pertanto, portando all'estremo questo ragionamento, si può dire che la vita potrebbe essersi sviluppata addirittura nello spazio interstellare, e da qui essere giunta fino al nostro pianeta; a suffragio di ciò esiste il fatto che sono state fatte osservazioni nell'IR che hanno portato a scoprire nei grani di polvere interstellare la presenza di composti chimici complessi.
Ma una versione più leggera di tale ipotesi è l'esogenesi la quale afferma che la vita sulla Terra potrebbe essersi formata altrove, in un altro pianeta o corpo celeste simile che abbia avuto uno sviluppo parallelo al nostro; per esempio Marte se le condizioni primordiali fossero state idonee a dare la spinta affinché ciò avvenisse.
Comunque non c'è nulla che supporti la tesi dell'esogenesi, essa rimane solamente un'ipotesi e per ora resterà tale, anche perché non si conoscono i tempi, le strutture ed i modi necessari che occorrono a far sì che la vita fiorisca in tempi brevi appena dopo il cessato bombardamento che segna la fine della formazione di un corpo celeste; e se essi fossero oltremodo lunghi l'idea della panspermia avrebbe più valore e la vita più plausibilmente sarebbe arrivata dallo spazio interstellare.
Bibliografia
Letture consigliate
- Fred Hoyle, The Intelligent Universe, Michael Joseph Limited, London 1983, ISBN 0718122984
- Francis Crick, Life, Its Origin and Nature, Simon and Schuster, 1981, ISBN 0708822355
- Rhawn Joseph, "Astrobiology, the Origin of Life and the Death of Darwinism", University Press, 2001, ISBN 0970073380
Collegamenti esterni
- Il sistema solare e la vita nell'universo
- Evolution of Life: A Cosmic Perspective, di N. Chandra Wickramasinghe e Fred Hoyle
- Life from Space: An Emerging Paradigm, di N. Chandra Wickramasinghe
- Panspermia Website - Moderni sostenitori della panspermia. Il sito sostiene una ancestralità cosmica; non solo la vita sulla Terra ha origine nello spazio, ma la vita esiste dall'inizio dei tempi. C'è anche una spiegazione alternativa dell'evoluzione.
- Creationism versus Darwinism: A third alternative , di N. Chandra Wickramasinghe e Brig Klyce
- http://www.iscid.org/brig-klyce-chat.php
- http://www.nature.com/nsu/040216/040216-20.html
